On televiestinnän , signaali kuljettaa tiedot saa läpäistä avulla lähetyksen välillä lähettimen ja vastaanottimen. Signaali soveltuu harvoin suoraan lähetykseen valitulla, langattomalla, langallisella tai optisella viestintäkanavalla .
Modulaatio voidaan määritellä prosessiksi, jossa signaali muunnetaan alkuperäiseen muotoonsa muotoon, joka on sovitettu siirtokanavaan, esimerkiksi vaihtelemalla amplitudin ja argumentti parametrit (vaihe / taajuus) aallon sinimuotoisen kutsutaan kantajaa .
Laite, joka suorittaa tämän modulaation, yleensä elektronisen, on modulaattori (katso modeemi ). Käänteinen operaatio signaalin purkamiseksi kantoaallolta on demodulointi.
Tämä sivu antaa mahdollisuuden luokitella erilaisia modulaatiotyyppejä, käytettävissä olevien yksityiskohtaisten artikkeleiden objekteja, yhteenvetona niiden käytöstä ja periaatteista.
Modulaatio ja demodulaatio ovat kaksi vaihetta tiedonsiirrossa kahden käyttäjän välillä. Esimerkiksi kahden sähköpostin käyttäjän saamiseksi kommunikoimaan puhelinlinjan kautta tarvitaan ohjelmistoja, tietokonetta, protokollia , modulaattoria ja demodulaattoria. Puhelinlinja on siirtokanava, sen kaistanleveys pienenee, vaimennus ja vääristymät vaikuttavat siihen. Modulaatio muuntaa protokollien ja ohjelmistojen binääritiedot linjan jännitteeksi ja virraksi. Käytetyn modulaation tyyppi on sovitettava toisaalta signaaliin (tässä digitaalisessa tapauksessa), pyydettyihin suorituksiin (virhesuhde) ja linjan ominaisuuksiin.
Modulaatio mahdollistaa siis kääntää spektrin viestin osaksi taajuusalueen, joka sopii paremmin leviämistä keinot ja varmistaa, demoduloinnin jälkeen, vaadittua laatua muiden kerrosten järjestelmän.
Analogisten modulaatioiden tavoitteena on varmistaa analogisen informaation (ääni, musiikki, kuva) riittävä lähetyslaatu käytetyn kanavan ja sovelluksen rajoissa.
Digitaalisten modulaatioiden tavoitteena on varmistaa suurin binäärinen tiedonsiirtonopeus virhemäärällä, joka on hyväksyttävä alkupään ja loppupään protokollille ja korjaajille. OSI-protokollapinossa (digitaalisen tietoliikenteen standardiarkkitehtuuri) modulaatio on fyysisen kerroksen pääelementti .
Modeemi on yhdistetty modulaattori ja demodulaattori kokoonpano mahdollistaa kaksisuuntaisen linkin.
Ensimmäinen modulaatio oli kaikki tai ei mitään-amplitudiraja, jonka Samuel Morse keksi langallisille lennätinlinkeille, mutta kuten suoraa äänensiirtoa puhelinjohdon kautta, nämä eivät tarkkaan ottaen ole modulointeja. lanka on yksinkertaisesti kuva mikrofonin tai manipulaattorin lähdöstä.
Radioaaltojen löytämisen jälkeen kantoaallon amplitudimodulaatio oli ensimmäinen käytettävä järjestelmä joko radiotelegrafiassa (CW) tai radiopuhelimessa (AM). Ensimmäiset televisiolähetykset olivat myös AM: ssä, sitten niitä täydennettiin kaistanvähennysmenetelmillä (sivukaistan pienentäminen) ja sitten lisäämällä värilähetyksen alikantoaalto.
"FM" -kaistalähetyksissä käytetään taajuusmodulaatiota monokanavalle ja apukantoaaltoa stereofonisen äänen ja " RDS " -datan lähettämiseen .
Koti- tai yritysverkkojen modeemit yhdistävät apukantoaallon analogiset ja digitaaliset modulaatiot tiedonsiirtoon.
Kun useita tietoja tai riippumattomia signaaleja kulkee saman kanavan läpi käyttämällä erilaisia modulaatioita tai alikantoaaltoja, puhumme "modulointijärjestelmästä".
Siten televisiossa ääni välitetään ensimmäisen kantoaallon amplitudimodulaatiolla, kuva pienennetyllä sivukaistan amplitudimodulaatiolla pääkantoaallolla ja värikomponentti taajuuden tai vaihemodulaation avulla. Puhumme sitten esimerkiksi PAL-järjestelmästä
Modulaatioprosessi voi sisältää multipleksoituja lähetyksiä yhteisen etenemisvälineen kautta, toisin sanoen erilaisten viestien samanaikaisia lähetyksiä, joilla on disjointispektrit etenemisen aikana.
Yksi multipleksoinnin tyyppi on taajuusjakoinen multipleksointi, prosessi, jossa kukin viesti moduloi suurtaajuuskantoaallon, ja kaikki kantoaallot lähetetään samanaikaisesti saman välineen kautta.
Esimerkki multipleksistä on analogisen satelliittitelevisiolähetys: jokaista kanavaa moduloi taajuus videosignaalilla, joka sisältää sekä värijärjestelmän alikantoaallon (Euroopassa PAL) että multipleksin eri kanavien alikantoaaltoja. TV- ja radioääniohjelmat.
Kansainvälisiä lyhenteitä, joita käytetään standardeissa ja taajuusjärjestöissä, käytetään seuraavassa. Joitakin vastaavia ranskalaisia lyhenteitä on olemassa ja ne on ilmoitettu.
Analogisessa moduloinnissa modulointia sovelletaan kantajaan tai alikantoaaltoihin suhteessa lähetettävään signaaliin muuttamalla siniaallon amplitudia tai argumenttia .
Taajuus- ja vaihemodulaatiot muuttavat siniaallon argumenttia (tai kulmaa). Tuloksena oleva aalto pitää vakion amplitudin, mikä sallii epälineaaristen vahvistimien käytön ja vähentää additiivisten häiriöiden (kohina, pulssit ja häiriöt) vaikutusta.
Erityistarpeisiin on kehitetty monia monimutkaisia kaavioita, joissa yhdistetään analogisia modulaatioita. Siten kahden kvadratuurikantajan analogista modulointia käytetään värikomponenttien siirtämiseen PAL- järjestelmän alikantoaallolla tai samanaikaiseen modulaatioon vaiheessa ja amplitudissa NTSC- järjestelmässä .
Digitaalisessa modulaatiossa kantoaallon parametrit, amplitudi tai kulma (argumentti) vaihdetaan useiden erillisten arvojen välillä lähetettävien binäärikoodien mukaisesti.
Mahdollisten tasojen lukumäärästä riippuen lisätään numero koodin eteen: 8xPSK vastaa siis vaihevaihetta 8 vaihearvon välillä, jolloin on mahdollista lähettää 3 bitin (8 arvon) sanoja kullakin kytkentäaikalla.
Monimutkaisempia yhdistelmiä käytetään optimoimaan suorituskyky kaistanleveyden suhteen. Siten kahden amplitudi- ja vaihemodulaation yhdistelmä samanaikaisesti samalla kantoaallolla mahdollistaa bittinopeuden kaksinkertaistamisen. Nimet ovat monimutkaisia ja lukuisia, yhdistämällä luku, joka määrittelee mahdollisten tilojen lukumäärän ja käytettyjen yksittäisten modulaatioiden kirjaimet. Esimerkiksi 8x QPSK: lla on 8 tilaa (2 3 ) ja se mahdollistaa 3 samanaikaisen bitin lähettämisen moduloimalla kahta kantoaaltoa kvadratuurisina.
Erikoistapauksia käytetään usein tiettyjen tarkkojen etujen saamiseksi: MSK eli minimisiirtonäppäimistö on siis digitaalinen taajuusmodulaatio, jolla on tarkka modulaatioindeksi ja pienin spektrileveys.
Jos alikantoaalloa moduloidaan ja sen jälkeen moduloidaan kantoaalto, nimistä tulee vielä monimutkaisempia: AFSK on siis alikantoaallon taajuusmodulaatio. AFSK-PM-modulointi yhdistää kantoaineen vaihemodulaation taajuusmoduloidulla alikantoaallolla.
Toinen monimutkaisen modulaation tyyppi on OFDMA , jota käytetään viimeisimmissä matkaviestinverkoissa , jossa yhdistyvät taajuuksien multipleksointi (tuhannet ortogonaaliset alikantoaallot ), aikamultipleksointi ja kunkin alikantoaallon itsenäinen modulointi QPSK: ssa tai QAM: ssä .